锚固工程三个主要实践问题探讨

发布于：2022-10-17 13:18:17 来自：建筑结构/岩土工程 [复制转发]

锚固工程主要包括锚索、锚杆、钢锚管三类（抗滑桩和微型桩暂归入桩体）。作为轻型支挡结构，锚固工程在岩土工程中的应用比例在全世界不断提升，在水电、公路、铁路、矿山、市政等各个方面应用非常广泛。由于其结构形式较抗滑桩、挡墙等工程措施相对轻巧，且工程见效相对较快，故在我国也具有非常广泛的应用。

但近年来笔者在全国进行咨询时发现，由于多种原因，锚固工程的实践“信用”不断误解，造成有的省份不愿使用锚杆，有的省不愿锚索，有的省钢锚管根本得不到认同。造成这些因素的原因有千千万，但对锚固工程的属性误解也是一个主要原因。甚至在今年刚刚发布的《公路滑坡设计规范》（2019.3.1）要求锚索锚固段“应”进入基岩情况，这种制定“法律”人员的误解将直接造成锚固工程的实践出现不可避免的“弯路或歧途”。在此，笔者在前期写作《锚固工程的锚固机制和受力特点》公众号文章的基础上，再次对锚固工程在实践应用的三个主要问题进行探讨，供大家参考。

1、锚杆和钢锚管是典型的刚性工程，由于其为全长范围内的灌浆胶结，使筋体通过浆体与周边岩土体紧密胶结为一体，这就造成理论上筋体成为一种特殊的岩土体而与周边的岩土体“共进退”，不允许出现相对位移。一旦坡体相对变形趋势，将即刻调动锚杆和钢锚管与岩土体共同对潜在下滑力进行抵抗同。因此，作为全粘结被动受力的锚杆和钢锚管，其主要应用抗剪平衡坡体的潜在下滑力。

预应力锚索和预应力精轧螺纹钢（以普通拉力型为例进行说明，其余压力型、拉压分散型雷同）属于典型的柔性工程，可以在一定范围内通过自由段的伸长来避免锚索出现抗剪，是典型的以柔克刚受力形式。也就是说由于锚索自由段存在在，导致筋体除全粘结的锚固段与周边的岩土体“共进退”外，筋体自由段由于PVC套管等的存在，导致筋体与浆体是隔绝的，也就无法通过浆体将自由段的筋体与周边岩土体紧密胶结一体。一旦坡体出现相对变形趋势，锚索将直接通过锚索预应力对潜在下滑力进行平衡，同时，锚索自由段会出现一定的位移变形，来协调锚索与周边坡岩土体的受力，防止锚索出现抗剪效应，而始终以抗拉为主。

综上，那些认为锚索不抗剪而不愿应用锚索工程，过量应用锚杆工程的做法是不合理的。反之，认为锚杆和钢锚管受力偏小而不愿应用，过量应用锚索的做法也不合理的。

2、锚索的锚固段一定要进入基岩，这是目前锚索工程应用中常常出现的一个说法。尤其是近年来有些规范也存在类似问题，而这些工程界的“法律”一旦出现引导性偏差，将可能造成工程实践中难以弥补的损失。因此，作为规范的编制，是一件非常严肃的工作，它需要编制者具有丰富的理论、设计、现场经验和逐字逐句斟酌的态度。否则靠“位高权重”就具有了规范的编制权力，这是一件非常可怕的事。

其实锚索工程理论上可以应用于任何地层，只是其应用时的性价比需要考虑。如锚索应用于软弱地基，可通过搅拌桩等进行处治后应用，但其性价比偏低，故不建议采用而可能通过其它措施予以替换。因此，性价比是锚索工程应用的一个主要前提，而并不是说锚索的锚固段必须进入基岩。诚如我国北方黄土地区，广东等风化深厚地区，锚索的应用几十年来证明是可以成功的将锚索的锚固段置于土层或类土层的。只是为确保锚固力，锚索的工艺需要依据实际进行调整而已。当然，如果锚索的锚固距基岩非常近，在工程性价比变化不大的情况下，通过很小的工程代价获得更大的安全储备时，可以将锚固段置于基岩中。

3、锚固工程能否设置于地下水位的问题，这在现实中也常困惑很多技术人员。其实正如笔者上面所说，锚固工程理论上可以应用于任何地层。由于锚固工程具有规范所规定的保护层厚度、注浆压力、材料要求等，因此，只要能确保施工质量，按规范设置水下锚固工程是可行的，能有效确保使用年限范围内的锚固工程正常使用。

正如三峡等水电大坝中广泛应用的锚固工程，就有很多设置于水下且一直在成功的发挥作用，也没有由于所谓的锚索不抗剪而全部采用锚杆工程进行岩土体加固。

需要说明的是，由于多种原因，我国的锚固工程在设计、施工的各个环节中存在多个问题，直接导致锚固工程的“信用值”不断透支。如一个最简单的锚固工程“注浆管严禁上拔”的问题，就在设计、施工等各个环节不能贯彻，这实在是一种遗憾。也正是这种很多小问题的遗憾，导致我国锚固工程应用上受到了较大的限制。其实，只要静下心来想一想，听听别人怎么说，不断吸取既有的工程应用效果，工作认真严谨，这些问题其实都不应该成为问题。

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